(57)【要約】【課題】  メインビームの光量低下が無く、かつ、対物レンズの移動やディスクの傾きによりオフセットの発生しない、複数の情報記録層を有するディスクに対して安定したトラッキングサーボ性能が得られる光ピックアップ装置を提供する。【解決手段】  ２層の情報記録層１２ａ・１２ｂを有する２層ディスク１２に対して出射した光ビームが２層ディスク１２によって反射した戻り光を、対物レンズ１０の非合焦位置にある情報記録層１２ａによって反射した第１の戻り光と対物レンズ１０の合焦位置にある情報記録層１２ｂによって反射した第２の戻り光とに分岐して、戻り光を受光する第１の受光素子４１及び第２の受光素子４２から得られるそれぞれ第１のプッシュプル信号及び第２のプッシュプル信号の差信号からトラッキング誤差信号を得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報記録層を有する情報記録媒体に光を照射する光源と、この光源から照射された光を当該情報記録媒体に対して集光させる対物レンズとを有し、当該情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生するための光ピックアップ装置において、
当該光源と対物レンズとの間に配置されており、当該光源からの出射光が当該情報記録媒体によって反射した戻り光を、当該対物レンズの非合焦位置にある情報記録層によって反射した第１の戻り光と、当該対物レンズの合焦位置にある情報記録層によって反射した第２の戻り光とに分岐し、第１の戻り光及び／又は第２の戻り光を受光手段へ導く光学要素手段と、
第１の戻り光及び第２の戻り光を受光する光検出部を有する第１の受光手段と、
第１の戻り光のみを受光する光検出部を有する第２の受光手段と、
第１の受光手段の光検出部から得られる信号から算出した第１のプッシュプル信号及び第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部から得られる信号から算出した第２のプッシュプル信号に基づいて、トラッキング誤差信号を算出する信号処理手段と、を備えることを特徴とする光ピックアップ装置。
【請求項２】
前記光学要素手段は、少なくとも２つの光束分離面と２つのホログラム手段とを備え、
第１の光束分離面は、第１の戻り光及び第２の戻り光を、第２の光束分離面へ反射することにより、前記光源からの出射光と第１の戻り光及び第２の戻り光とを分離するものであり、
第２の光束分離面は、第１の光束分離面からの第１の戻り光及び第２の戻り光の一部分を反射して、第１のホログラム手段へ導くとともに、第１の光束分離面からの第１の戻り光及び第２の戻り光の残りの部分を透過して、第２のホログラム手段へ導くものであり、
第１のホログラム手段は、第２の光束分離面で反射した第１の戻り光及び第２の戻り光を回折させて、第１の受光手段の光検出部へ導くものであり、
第２のホログラム手段は、第２の光束分離面で透過した第１の戻り光及び第２の戻り光のうち第１の戻り光のみを回折させて、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ導くものであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項３】
前記光学要素手段は、さらに第３の光束分離面を備え、
当該第３の光束分離面は、第２の光束分離面を透過した第１の戻り光及び第２の戻り光を反射して、第２のホログラム手段へ導くものであることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項４】
前記第１のホログラム手段のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であって、前記情報記録媒体の半径方向に平行な分割線により２等分割されており、
さらに、２等分割された一方のホログラム形成領域は、当該情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線によって２等分割されていることを特徴とする請求項２に記載の光ピックアップ装置。
【請求項５】
前記第２のホログラム手段は、ホログラム形成領域と遮光膜形成領域とを備えており、
前記遮光膜形成領域は、第２のホログラム手段における、第３の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、
前記ホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であって、前記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されていることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項６】
前記第２のホログラム手段は、少なくとも３つのホログラム形成領域を備えており、
第２のホログラム手段における第１のホログラム形成領域及び第２のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であるホログラム形成領域が、前記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されて形成されており、
第２のホログラム手段における第３のホログラム形成領域は、第２のホログラム手段における、第３の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、
当該第３のホログラム形成領域は、第２の戻り光が、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ入射しないように回折させるものであることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項７】
前記第２の受光手段は、さらに第２の戻り光のみを受光する光検出部を備えており、
第２のホログラム手段は、少なくとも３つのホログラム形成領域を備えており、
第１のホログラム形成領域及び第２のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であるホログラム形成領域が、前記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されて形成されており、
第３のホログラム形成領域は、第２のホログラム手段における、第３の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、
第３のホログラム形成領域は、第２の戻り光が、第２の受光手段における第２の戻り光のみを受光する光検出部へ入射するように回折させるものであることを特徴とする請求項４に記載の光ピックアップ装置。
【請求項８】
前記光学要素手段は、少なくとも２つの光束分離面と２つのホログラム手段とを備え、
前記第１の光束分離面は、第１の戻り光及び第２の戻り光の一部分を、第２の光束分離面へ反射するとともに、第１の戻り光及び第２の戻り光の残りの部分を、第１のホログラム手段へ透過するものであり、
前記第２の光束分離面は、第１の光束分離面からの第１の戻り光及び第２の戻り光を反射して、第２のホログラム手段へ導くものであり、
第１のホログラム手段は、偏光ホログラムであって、前記光源からの出射光と第１の戻り光及び第２の戻り光とを分離し、第１の戻り光及び第２の戻り光を回折させて第１の受光手段の光検出部へ導くものであり、
第２のホログラム手段は、第２の光束分離面からの第１の戻り光及び第２の戻り光のうち、第１の戻り光のみを、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ導くものであることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項９】
前記第１のホログラム手段のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であって、前記情報記録媒体の半径方向に平行な分割線により２等分割されており、
さらに、２等分割された一方のホログラム形成領域は、当該情報記録媒体の半径方向に垂直な第２の分割線によって２等分割されていることを特徴とする請求項８に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１０】
前記第２のホログラム手段は、ホログラム形成領域と遮光膜形成領域とを備えており、
当該遮光膜形成領域は、第２のホログラム手段における、第２の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、
当該ホログラム形成領域は、前記戻り光の光軸を中心とする略円形状であって、前記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されていることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１１】
前記第２のホログラム手段は、少なくとも３つのホログラム形成領域を備えており、
第２のホログラム手段における第１のホログラム形成領域及び第２のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であるホログラム形成領域が、前記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されて形成されており、
第２のホログラム手段における第３のホログラム形成領域は、第２のホログラム手段における、第２の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、
当該第３のホログラム形成領域は、第２の戻り光が、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ入射しないように回折させるものであることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１２】
前記第２の受光手段は、さらに第２の戻り光のみを受光する光検出部を備えており、
前記第２のホログラム手段は、少なくとも３つのホログラム形成領域を備えており、
第２のホログラム手段における第１のホログラム形成領域及び第２のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であるホログラム形成領域が、前記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されて形成されており、
第２のホログラム手段における第３のホログラム形成領域は、第２のホログラム手段における、第２の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、
当該第３のホログラム形成領域は、第２の戻り光が、第２の受光手段における第２の戻り光のみを受光する光検出部へ入射するように回折させるものであることを特徴とする請求項９に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１３】
前記複数の光束分離面は、前記光源からの出射光の光軸中心に対して略４５°の角度をなして、互いに平行に設けられていることを特徴とする請求項２〜１２のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１４】
前記第１のホログラム手段と第２のホログラム手段とは、同一基板上に形成されていることを特徴とする請求項３〜１３のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１５】
前記第１の受光手段と第２の受光手段とは、同一基板上に形成されていることを特徴とする請求項３〜１４のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１６】
前記光源、前記光学要素手段、前記第１の受光手段及び第２の受光手段が１つの集積モジュールとして一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の光ピックアップ装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光ピックアップ装置を備えることを特徴とする光情報記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の情報記録層を有する光ディスク等の情報記録媒体に光学的に情報を記録及び／又は再生する光情報記録再生装置に用いる光ピックアップ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスクとして、記録容量を増大させるために１枚の基板に薄い間隔で複数の情報記録層を重ねた多層の情報記録媒体（例えば、２層ディスク構造のＤＶＤ）の開発が盛んに行われている。このような複数の情報記録層を有する情報記録媒体に対して、正確なフォーカスサーボ動作を行うための光ピックアップ装置もまた開発されている。特に、小型、薄型化及び高信頼性化を図る手段としてホログラム素子を用いた光ピックアップ装置が考案されている。
【０００３】
例えば、特開平１０−２６９５８８号公報（特許文献１）に記載されるホログラム素子は、ディスク半径方向に２分割され、分割されたホログラム素子のそれぞれがさらにトラック方向に２分割されている。特許文献１に記載の光ピックアップ装置は、ディスクからの反射ビームの半分でフォーカス誤差信号（ＦＥＳ）を、反射ビーム全体で情報信号を検出する。
【０００４】
また、特許文献１に記載の光ピックアップ装置において、対角位置にある２つの検出器で受光された信号の和信号と、もう一方の対角位置にある２つの検出器で受光された信号の和信号の位相差を比較演算することで、トラックに対する位置信号、すなわち、位相差信号（ＤＰＤ信号）としてトラッキング誤差信号を検出できる。このようなＤＰＤ信号は、再生専用ディスク、すなわち、記録済の記録ディスクに対して有効であり、情報記録層を１層又は２層有する再生専用ディスクに対するトラッキングサーボに使用されている。
【０００５】
未記録ディスクに対するトラッキングサーボには、プッシュプル法（ＰＰ法）又はディファレンシャルプッシュプル法（ＤＰＰ法）が用いられる。ＰＰ法又はＤＰＰ法は、複数の光受光部の光量差を検出することによってトラッキング誤差信号を検出する手法である。
【０００６】
ＰＰ法は、ディスクの反射光の左右の光量分布の差を２分割された検出器によって検出してトラッキング信号を生成する。しかし、対物レンズがラジアル方向に移動した場合、ディスクからの戻り光の光軸がずれて検出器の中心から光ビーム中心がずれる。また、ディスクが傾いた場合も、同様に戻り光の光ビーム中心がずれる。いずれの場合も、正しいトラッキングであるにもかかわらず検出器の差動信号にオフセットが発生し、その結果、ディトラックと判定する。ＰＰ法におけるこのようなオフセットを解消する構成が、特開２００１―１１８２６１公報（特許文献２）に開示されている。
【０００７】
また、ＤＰＰ法は、ビームを３個に分割することによって上記ＰＰ法の場合に発生するオフセットを抑えることが可能であり、そのためトラッキング法として広く用いられており、ＤＰＰ法を使用することができる光集積化ユニットが知られている（例えば、特許文献３を参照のこと）。
【特許文献１】特開平１０−２６９５８８号公報（平成１０年１０月９日公開）
【特許文献２】特開２００１−１１８２６１公報（平成１３年４月２７日公開）
【特許文献３】特開２００１−２７３６６６公報（平成１３年１０月５日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では、上記集積化ユニットを用いた光ピックアップ装置において、以下のような問題を生じる。
【０００９】
ＰＰ法は、特許文献２に記載されるように、異なる波長を有する２つのレーザ光源から同一の情報記録面に対し２つの波長のレーザ光線を照射して、それぞれのレーザ光の色収差を利用することによって、一方の波長の光を合焦状態で、他方の波長の光を非合焦状態で集光し、それぞれの戻り光を受光部で受光することで、第１のプッシュプル信号と第２のプッシュプル信号を生成し、第１のプッシュプル信号と第２のプッシュプル信号の差信号からトラッキング誤差信号を得る。
【００１０】
このようにＰＰ法を適用した光ピックアップ装置は、２つの光源を有する。その結果、ＰＰ法を適用した光ピックアップ装置において、記録ディスクへの情報記録時に、本来記録に関与しない第２の波長の光ビームが記録に関与する問題が生じる。この問題を回避するために、第１の波長の光ビームを受光するための受光素子が第２の波長の光ビームを受光しないように波長選択性を有するプリズム等を設置する必要性がある。このようなＰＰ法は、１層有する記録ディスクへ情報を記録する場合には有効であるが、複数の情報記録層を有する記録ディスクへ情報を記録する場合には不適当である。
【００１１】
ＤＰＰ法は、１個の光源から３個の光ビームを生成しているため、ディスクへ情報を記録する場合に、記録に関与するメインビームの光量が低下し、その結果、記録スピードが遅くなり、記録の高速化の妨げとなる。
【００１２】
また、２層の情報記録層を有する記録ディスクにおいて、１層目の情報記録層は半透過膜であるので、１層目及び２層目の情報記録層への記録に関与するメインビームの光量が不足しやすい。このような２層の情報記録層を有する記録ディスクに対する光ピックアップ装置にＤＰＰ法を適用した場合、さらにメインビームの光量が不足する。
【００１３】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数の情報記録層を有する情報記録媒体に光学的に情報を記録及び／又は再生する際に有効なトラッキング誤差信号を生成することができる光ピックアップ装置を提供することである。換言すれば、本発明の目的は、複数の情報記録層を有する情報記録媒体（例えば、ディスク型の情報記録媒体）に対して安定なトラッキングサーボ性能を有し、対物レンズの移動や情報記録媒体（ディスク）の傾きに基づくオフセットが発生せず、かつメインビームの光量低下が生じない光ピックアップ装置を提供するとともに、この光ピックアップ装置を用いる光情報記録再生装置（例えば、光ディスク装置）を供給することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明に係る光ピックアップ装置は、上記の課題を解決するために、複数の情報記録層を有する情報記録媒体に光を照射する光源と、この光源から照射された光を当該情報記録媒体に対して集光させる対物レンズとを有し、当該情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生するための光ピックアップ装置において、当該光源と対物レンズとの間に配置されており、当該光源からの出射光が当該情報記録媒体によって反射した戻り光を、当該対物レンズの非合焦位置にある情報記録層によって反射した第１の戻り光と、当該対物レンズの合焦位置にある情報記録層によって反射した第２の戻り光とに分岐し、第１の戻り光及び／又は第２の戻り光を受光手段へ導く光学要素手段と、第１の戻り光及び第２の戻り光を受光する光検出部を有する第１の受光手段と、第１の戻り光のみを受光する光検出部を有する第２の受光手段と、第１の受光手段の光検出部から得られる信号から第１のプッシュプル信号を算出し、また第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部から得られる信号から第２のプッシュプル信号を算出した後、第１のプッシュプル信号及び第２のプッシュプル信号に基づき、トラッキング誤差信号を算出する信号処理手段と、を備えることを特徴としている。
【００１５】
上記の光ピックアップ装置を用いれば、信号処理手段が各々の受光手段からの出力信号を演算することによってトラッキング誤差信号を取得することができる。このため、対物レンズの移動やディスクの傾きによりオフセットの発生しないだけでなく、メインビームの光量低下が生じないという、情報記録層を２層以上有するディスクに対して安定したトラッキングサーボ性能を有する光ディスク装置を得ることができるという効果を奏する。
【００１６】
また、上記光ピックアップ装置において、上記光学要素手段は、少なくとも２つの光束分離面と２つのホログラム手段とを備え、第１の光束分離面は、第１の戻り光及び第２の戻り光を、第２の光束分離面へ反射することにより、上記光源からの出射光と第１の戻り光及び第２の戻り光とを分離するものであり、第２の光束分離面は、第１の光束分離面からの第１の戻り光及び第２の戻り光の一部分を反射して、第１のホログラム手段へ導くとともに、第１の光束分離面からの第１の戻り光及び第２の戻り光の残りの部分を透過して、第２のホログラム手段へ導くものであり、第１のホログラム手段は、第２の光束分離面で反射した第１の戻り光及び第２の戻り光を回折させて、第１の受光手段の光検出部へ導くものであり、第２のホログラム手段は、第２の光束分離面で透過した第１の戻り光及び第２の戻り光のうち第１の戻り光のみを回折させて、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ導くものであることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、確実かつ簡易にトラッキング誤差信号を取得することができる。
【００１８】
また、上記光ピックアップ装置において、第２のホログラム手段は、第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設置されることが好ましい。
【００１９】
上記構成によれば、第２のホログラム手段によって、第１の戻り光と第２の戻り光とを容易に分離することができる。
【００２０】
また、上記光ピックアップ装置において、上記光学要素手段は、さらに第３の光束分離面を備え、当該第３の光束分離面は、第２の光束分離面を透過した第１の戻り光及び第２の戻り光を反射して、第２のホログラム手段へ導くものであることが好ましい。
【００２１】
上記構成によれば、第１のホログラム手段と第２のホログラム手段とを近位に設置することができる。
【００２２】
また、上記光ピックアップ装置において、第１のホログラム手段のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であって、上記情報記録媒体の半径方向に平行な分割線により２等分割されており、さらに、２等分割された一方のホログラム形成領域は、上記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線によって２等分割されていることが好ましい。
【００２３】
上記の構成によれば、第１のホログラム手段を介して、第１の戻り光及び第２の戻り光を正確に分割・回折させて第１の受光手段へ導くことができる。このため、第１の受光手段に備えられた各光検出部からの出力信号を演算することにより、確実に第１のプッシュプル信号を演算でき、その結果、フォーカス誤差信号又はトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００２４】
また、上記光ピックアップ装置において、第２のホログラム手段は、ホログラム形成領域と遮光膜形成領域とを備えており、当該遮光膜形成領域は、第２のホログラム手段における、第３の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、当該ホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であって、上記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されていることが好ましい。
【００２５】
上記の構成によれば、第２のホログラム手段には第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に遮光膜が形成されている。このため、第２の戻り光のみを確実に遮光し、第１の戻り光のみを分割・回折し、第２の受光手段へ導くことができる。このため、第２の受光手段に備えられた各光検出部からの出力信号を演算することにより、確実に第２のプッシュプル信号を演算でき、その結果、フォーカス誤差信号又はトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００２６】
また、上記光ピックアップ装置において、第２のホログラム手段は、少なくとも３つのホログラム形成領域を備えており、第１のホログラム形成領域及び第２のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であるホログラム形成領域が、上記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されて形成されており、第３のホログラム形成領域は、第２のホログラム手段における、第３の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、第３のホログラム形成領域は、第２の戻り光が、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ入射しないように回折させるものであることが好ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、第２のホログラム手段には第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に第３のホログラム形成領域が設けられている。この第３のホログラム形成領域の機能によって、第２の戻り光が、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部に入射しないように、確実に回折させることができる。したがって、第１の戻り光のみを、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ確実に導くことができる。このため、第２の受光手段に備えられた各光検出部からの出力信号を演算することにより、第２のプッシュプル信号を演算でき、その結果、フォーカス誤差信号又はトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００２８】
また、上記光ピックアップ装置において、第２の受光手段は、さらに第２の戻り光のみを受光する光検出部を備えており、第２のホログラム手段は、少なくとも３つのホログラム形成領域を備えており、第１のホログラム形成領域及び第２のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であるホログラム形成領域が、上記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されて形成されており、第３のホログラム形成領域は、第２のホログラム手段における、第３の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、第３のホログラム形成領域は、第２の戻り光が、第２の受光手段における第２の戻り光のみを受光する光検出部へ入射するように回折させるものであることが好ましい。
【００２９】
上記の構成によれば、第２のホログラム手段には第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に第３のホログラム形成領域が設けられている。この第３のホログラム形成領域の機能によって、第２の戻り光が、第２の受光手段における第２の戻り光のみを受光する光検出部に入射するように、確実に回折することができる。また、第１の戻り光のみを、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ確実に導くことができる。このため、第２の受光手段に備えられた各光検出部からの出力信号を演算することにより、第２のプッシュプル信号や再生信号を演算でき、その結果、フォーカス誤差信号又はトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３０】
また、上記光ピックアップ装置において、上記光学要素手段は、少なくとも２つの光束分離面と２つのホログラム手段とを備え、第１の光束分離面は、第１の戻り光及び第２の戻り光の一部分を、第２の光束分離面へ反射するとともに、第１の戻り光及び第２の戻り光の残りの部分を、第１のホログラム手段へ透過するものであり、第２の光束分離面は、第１の光束分離面からの第１の戻り光及び第２の戻り光を反射して、第２のホログラム手段へ導くものであり、第１のホログラム手段は、偏光ホログラムであって、上記光源からの出射光と第１の戻り光及び第２の戻り光とを分離し、第１の戻り光及び第２の戻り光を回折させて第１の受光手段の光検出部へ導くものであり、第２のホログラム手段は、第２の光束分離面からの第１の戻り光及び第２の戻り光のうち、第１の戻り光のみを、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ導くものであることが好ましい。
【００３１】
上記の構成によれば、第１のホログラム手段が偏光ホログラムであるため、光束分離面とホログラム手段の両方の機能を同時に発揮することができる。このため、光束分離面の数を減らすことができ、部品数を低減させることができる。このため、製造プロセスを簡易化でき、製造コストを低減することができる。
【００３２】
また、上記光ピックアップ装置において、第１のホログラム手段のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であって、上記情報記録媒体の半径方向に平行な分割線により２等分割されており、さらに、２等分割された一方のホログラム形成領域は、上記情報記録媒体の半径方向に垂直な第２の分割線によって２等分割されていることが好ましい。
【００３３】
上記の構成によれば、第１のホログラム手段を介して、第１及び第２の戻り光を正確に分割・回折させて第１の受光手段へ導くことができる。このため、第１の受光手段に備えられた各光検出部からの出力信号を演算することにより、確実に第１のプッシュプル信号を演算でき、その結果、フォーカス誤差信号又はトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３４】
また、上記光ピックアップ装置において、第２のホログラム手段は、ホログラム形成領域と遮光膜形成領域とを備えており、当該遮光膜形成領域は、第２のホログラム手段における、第２の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、当該ホログラム形成領域は、上記戻り光の光軸を中心とする略円形状であって、上記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されていることが好ましい。
【００３５】
上記の構成によれば、第２のホログラム手段には第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に遮光膜が形成されている。このため、第２の戻り光のみを確実に遮光し、第１の戻り光のみを分割・回折し、第２の受光手段へ導くことができる。このため、第２の受光手段に備えられた各光検出部からの出力信号を演算することにより、確実に第２のプッシュプル信号を演算でき、その結果、フォーカス誤差信号又はトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３６】
また、上記光ピックアップ装置において、第２のホログラム手段は、少なくとも３つのホログラム形成領域を備えており、第１のホログラム形成領域及び第２のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であるホログラム形成領域が、上記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されて形成されており、第３のホログラム形成領域は、第２のホログラム手段における、第２の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、第３のホログラム形成領域は、第２の戻り光が、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ入射しないように回折させるものであることが好ましい。
【００３７】
上記の構成によれば、第２のホログラム手段には第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に第３のホログラム形成領域が設けられている。この第３のホログラム形成領域の機能によって、第２の戻り光が、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部に入射しないように、確実に回折させることができる。したがって、第１の戻り光のみを、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ確実に導くことができる。このため、第２の受光手段に備えられた各光検出部からの出力信号を演算することにより、第２のプッシュプル信号を演算でき、その結果、フォーカス誤差信号又はトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００３８】
また、上記光ピックアップ装置において、第２の受光手段は、さらに第２の戻り光のみを受光する光検出部を備えており、第２のホログラム手段は、少なくとも３つのホログラム形成領域を備えており、第１のホログラム形成領域及び第２のホログラム形成領域は、第１の戻り光及び第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であるホログラム形成領域が、上記情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２等分割されて形成されており、第３のホログラム形成領域は、第２のホログラム手段における、第２の光束分離面からの第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に設けられており、かつ第２の戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、第３のホログラム形成領域は、第２の戻り光が、第２の受光手段における第２の戻り光のみを受光する光検出部へ入射するように回折させるものであることが好ましい。
【００３９】
上記の構成によれば、第２のホログラム手段には第２の戻り光が焦点を結ぶ位置に第３のホログラム形成領域が設けられている。この第３のホログラム形成領域の機能によって、第２の戻り光が、第２の受光手段における第２の戻り光のみを受光する光検出部に入射するように、確実に回折することができる。また、第１の戻り光のみを、第２の受光手段における第１の戻り光のみを受光する光検出部へ確実に導くことができる。このため、第２の受光手段に備えられた各光検出部からの出力信号を演算することにより、第２のプッシュプル信号や再生信号を演算でき、その結果、フォーカス誤差信号又はトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００４０】
また、上記光ピックアップ装置において、上記複数の光束分離面は、上記光源からの出射光の光軸中心に対して略４５°の角度をなして、互いに平行に設けられていることが好ましい。
【００４１】
上記の構成によれば、複数の光束分離面が略４５°の角度をなして、互いに平行に設けられているため、確実に戻り光を分岐、反射、又は透過させることができる。さらに、複数の光束分離面を一体化して形成することにより、各々の光学部品を別々に位置決めする必要がないという利点もある。
【００４２】
また、上記光ピックアップ装置において、第１のホログラム手段と第２のホログラム手段とは、同一基板上に形成されていることが好ましい。
【００４３】
上記の構成によれば、第１のホログラム手段と第２のホログラム手段が同一基板上に形成されているため、同一の製造プロセスにより、第１のホログラム手段と第２のホログラム手段とを製造することができる。このため、製造プロセスを簡易化でき、製造コストを低減することができる。また、第１のホログラム手段の光学中心と第２のホログラム手段の光学中心の位置ずれを少なくできる。さらに、第１のホログラム手段の位置調整を行うことで、同時に第２のホログラム手段の位置調整が行えるという利点もある。
【００４４】
また、上記光ピックアップ装置において、第１の受光手段と第２の受光手段とは、同一基板上に形成されていることが好ましい。
【００４５】
上記の構成によれば、第１の受光手段と第２の受光手段が同一基板上に形成されているため、同一の製造プロセスにより、第１の受光手段と第２の受光手段を製造することができる。このため、製造プロセスを簡易化でき、製造コストを低減することができる。
【００４６】
また、上記光ピックアップ装置において、上記光源、上記光学要素手段、第１の受光手段、及び第２の受光手段が１つの集積モジュールとして一体化されていることが好ましい。
【００４７】
上記の構成によれば、光源、光学要素手段、第１の受光手段、及び第２の受講手段が１つの集積モジュールとして一体化されることで、光ピックアップ装置を小型、薄型化することができる。
【００４８】
さらに、本発明には、上記のいずれかの光ピックアップ装置を備える光情報記録再生装置（光ディスク装置）が含まれていてもよい。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、複数の情報記録層を有する情報記録媒体に光学的に情報を記録及び／又は再生する際に有効なトラッキング誤差信号（又はフォーカス誤差信号）を生成できる光ピックアップ装置を提供することができる。すなわち、本発明によれば、複数の情報記録層を有する情報記録媒体に対して安定なトラッキングサーボ性能を有し、対物レンズの移動や情報記録媒体の傾きに基づくオフセットが発生せず、かつメインビームの光量低下が生じない光ピックアップ装置、及びこれを用いる光ディスク装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
〔実施の形態１〕
本発明者らは、ＰＰ法におけるオフセットの解消方法及びＤＰＰ法におけるメインビームの光量低下の解消方法を探索した結果、従来方法の問題点を解決できることを見出した。すなわち、本発明は、対物レンズの移動やディスクの傾きに基づくオフセットを発生せず、かつメインビームの光量低下が生じない、複数の情報記録層を有するディスクに対して安定なトラッキングサーボ性能を得ることができる光ピックアップ装置に関する。
【００５１】
本発明の一実施形態について図１〜５に基づいて説明すると以下の通りである。
【００５２】
図１は、本発明の一実施形態における光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。本実施の形態に係る光ピックアップ装置１００は、多層の情報記録層を有する情報記録媒体に情報を記録及び／又は再生する光ディスク装置に用いられるものである。本実施の形態では、図１に示すように、情報記録層が２層である２層ディスク１２を例に挙げて説明する。なお、２層ディスク１２は、第１の情報記録層１２ａ、第２の情報記録層１２ｂ、光透過層１２ｃから構成される。
【００５３】
また、光ピックアップ装置１００は、集積化ユニット１、コリメータレンズ８、対物レンズユニット１１０を備えている。集積化ユニット１は、光源として機能するＬＤチップ２及び受光部３０からなる光電変換部６、ならびにホログラム基板４０及び光分岐部（光分岐手段）５０からなる光学要素部（光学要素手段）７から構成されている。受光部３０は第１の受光素子（第１の受光手段）３１及び第２の受光素子（第２の受光手段）３２を同一基板上に有し、ホログラム基板４０は第１のホログラム素子（第１のホログラム手段）４１及び第２のホログラム素子（第２のホログラム手段）４２を有している。また、第２のホログラム素子４２には、遮光膜１７が設けられている。なお、第１の受光素子３１、第２の受光素子３２、第１のホログラム素子４１、及び第２のホログラム素子４２の構成・機能についての詳細は後述する。
【００５４】
また、光分岐部５０は第１の光分岐素子５１、第２の光分岐素子５２、第３の光分岐素子５３、及び第４の光分岐素子５４から形成されており、第１の光分岐素子５１と第２の光分岐素子５２との間に第１の光束分離面５１ａが設けられており、第２の光分岐素子５２と第３の光分岐素子５３との間に第２の光束分離面５２ａが設けられており、また第３の光分岐素子５３と第４の光分岐素子５４との間に第３の光束分離面５３ａが設けられている。本実施形態において、第１の光束分離面５１ａを偏光ビームスプリッタ面として、第２の光束分離面５２ａを偏光ビームスプリッタ面として、第３の光束分離面５３ａをミラーとして説明を行う。
【００５５】
第１の光束分離面５１ａは、ＬＤチップ２から出射された光ビーム１３の光軸中心に対しほぼ４５度の角度を成して設けられており、光束分離面５２ａ及び光束分離面５３ａは光束分離面５１ａに平行に設けられており、２層ディスク１２からの戻り光を第１のホログラム素子４１と第２のホログラム素子４２に導く役割を果たしている。
【００５６】
また、対物レンズユニット１１０は、光学素子９、対物レンズ１０、アクチュエータ１１、開口絞り１６、ホルダ２０を備えている。光学素子９は、１／４波長板であり、ＬＤチップ２から出射された図中Ｘ方向の直線偏光は、光学素子９によってその偏光方向が円偏光に変換された後、２層ディスク１２の第１の情報記録層１２ａ及び第２の情報記録層１２ｂに照射される。そして、第１の情報記録層１２ａ及び第２の情報記録層１２ｂからの円偏光の反射光は、光学素子９によって円偏光の反射光がＹ方向の直線偏光に変換される。
【００５７】
対物レンズ１０、開口絞り１６及び光学素子９は、アクチュエータ１１のホルダ２０に固定されており、２層ディスクの第１の情報記録層１２ａ又は第２の情報記録層１２ｂに対する、対物レンズのフォーカシング動作及びトラッキング動作の際に、一体駆動される。
【００５８】
以下、本実施の形態に係る光ピックアップ装置１００の動作について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、２層ディスク１２に情報を記録する場合を例に挙げて説明する。
【００５９】
まず、ＬＤチップ２から出射された図中Ｘ方向の直線偏光は、ホログラム基板４０及び光分岐部５０を透過した後、コリメータレンズ８、光学素子９及び対物レンズ１０を透過し、その一部が２層ディスク１２の第１の情報記録面１２ａによって反射され、その残りが２層ディスク１２の第２の情報記録面１２ｂに集光される。
【００６０】
そして、第２の情報記録面１２ｂにおいて、光吸収による情報の記録が行われた後、その残りが第２の情報記録面１２ｂによって反射される。
【００６１】
すなわち、ＬＤチップ２から出射された光が２層ディスク１２によって反射されて発生する戻り光は、対物レンズ１０の合焦状態にある第２の情報記録面１２ｂからの第２の戻り光１５と、対物レンズ１０の非合焦状態にある第１の情報記録面１２ａからの第１の戻り光１４とから形成されているといえる。ここで、「対物レンズ１０の合焦状態にある第２の情報記録面１２ｂからの第２の戻り光１５」とは、対物レンズ１０によって第２の情報記録面１２ｂ上に焦点を合わせ集光された光が、第２の情報記録面１２ｂによって反射することにより生ずる光のことであり、「対物レンズ１０の非合焦状態にある第１の情報記録面１２ａからの第１の戻り光１４」とは、対物レンズ１０によって第１の情報記録面１２ａ上に集光された光であるが第１の情報記録面１２ａ上では焦点が合っていない光が、第１の情報記録面１２ａによって反射することにより生ずる光のことである。
【００６２】
第２の戻り光１５及び第１の戻り光１４は、光学素子９を透過しているため、ＬＤチップ２から出射された図中Ｘ方向の直線偏光ではなくＹ方向の直線偏光となる。このため、第１の光束分離面５１ａを透過せず、第１の光束分離面５１ａによって反射される。
【００６３】
第１の光束分離面５１ａにより反射された光は、その一部が、第２の光束分離面５２ａにより反射され、第１のホログラム素子４１に導かれる。そして、第１のホログラム素子４１で回折した＋１次回折光が第１の受光素子３１に入射する。
【００６４】
また、第２の光束分離面５２ａを透過した光は、第３の光束反射面５３ａにより反射され、第２のホログラム素子４２に導かれる。そして、第２のホログラム素子４２で回折した−１次回折光が第２の受光素子３２に入射する。
【００６５】
上述したように、第２のホログラム素子４２には、遮光膜１７が設けられている。この遮光膜１７は、第２のホログラム素子４２において、第２の戻り光１５が焦点を結ぶ位置に設けられており、第１又は第２の情報記録層からの反射光の光軸を中心とする略円形状に形成されており、第２の戻り光１５のみを遮光する。このため、第１の戻り光１４のみが、第２のホログラム素子４２で回折されて、第２の受光素子３２で受光される。
【００６６】
次いで、受光部３０とホログラム基板４０とについて、より詳細に説明する。図２は、ホログラム基板４０を＋Ｚ軸方向から見た図を示したもので、ホログラム基板４０には、第１のホログラム素子４１と第２のホログラム素子４２とが形成されている。
【００６７】
第１のホログラム素子４１の領域は、２層ディスク１２の半径方向に平行な分割線４５（図２中Ｘ軸方向）により２分割されている。また、この２分割された一方の領域は、上記２層ディスク１２の半径方向に平行な分割線４５に対して垂直な分割線４６（図２中Ｙ軸方向）により更に２分割されており、第１のホログラム素子４１には、図２に示されるようなホログラム形成第１領域４１ａ、ホログラム形成第２領域４１ｂ、及びホログラム形成第３領域４１ｃの３つの領域が形成されている。
【００６８】
また、第２のホログラム素子４２には、２層ディスク１２からの戻り光の光軸を中心とする略円形状の遮光膜１７が形成されている。本実施の形態では、遮光膜１７は、第２ホログラム素子４２の中心に略円形状に形成されている。また、第２のホログラム素子４２の領域は、遮光膜１７の形成領域の中心を通り、２層ディスク１２の半径方向に体して垂直な分割線４７（図２中Ｙ軸方向）により２分割されており、ホログラム形成第４領域（第２のホログラム素子４２における第１のホログラム形成領域）及びホログラム形成第５領域（第２のホログラム素子４２における第２のホログラム形成領域）が形成されている。
【００６９】
図３は、第１のホログラム素子４１と第１の受光素子３１との関係を表す図である。図３に示すように、第１の受光素子３１は、光検出部(i)〜(vi)を備えている。第１のホログラム素子４１のホログラム形成第１領域４１ａに入射した光は、第１の受光素子３１の光検出部(v)で受光され、ホログラム形成第２領域４１ｂに入射した光は、第１の受光素子３１の光検出部(vi)で受光される。このため、それぞれの光検出部からの出力信号をＳ５、Ｓ６とすると、第１のプッシュプル信号（ＰＰ１）は（Ｓ５−Ｓ６）で表されることになる。
【００７０】
また、ホログラム素子４１のホログラム形成第３領域４１ｃに入射した光は、第１の受光素子３のうち光検出部(i)、(ii)、(iii)、(iv)で受光される。このため、それぞれの光検出部からの出力信号をＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とすると、フォーカス誤差信号（ＦＥＳ）は、｛（Ｓ２＋Ｓ３）−（Ｓ１＋Ｓ４）｝で表されることになる。
【００７１】
また、ＲＦ信号（再生信号）はビーム全体において（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＋Ｓ５＋Ｓ６）の演算を行うことで得られる。
【００７２】
また、既にピットが記録されている再生専用ディスクを再生する場合は、トラッキングサーボはＤＰＤ信号を用いることができる。この場合、（Ｓ１＋Ｓ３＋Ｓ４）と（Ｓ２＋Ｓ５＋Ｓ６）の位相差、もしくは、Ｓ１とＳ２の位相差を比較演算することでＤＰＤ信号を得ることができる。
【００７３】
図４は、第２のホログラム素子４２と第２の受光素子３２との関係を表す図である。第２のホログラム素子４２は、図４に示すように、光検出部(vii)、(viii)（第１の戻り光１４のみを受光する光検出部）を備えている。上述したように、第２のホログラム素子４２において、遮光膜１７は、対物レンズが合焦状態にある第２の情報記録面１２ｂからの第２の戻り光１５が焦点を結ぶ位置に設けられており、２層ディスク１２からの戻り光の光軸を中心とする略円形状であり、第２の戻り光１５のみを遮光する。なお、本実施の形態では、遮光膜１７は、第２のホログラム素子４２の中心部に設けられている。このため、第１の戻り光１４のみが、第２のホログラム素子４２を透過し、第２の受光素子３２で受光される。そして、第２のホログラム素子４２のホログラム形成第４領域４２ａに入射した光は、光検出部(vii)で受光され、第２のホログラム素子４２のホログラム形成第５領域４２ｂに入射した光は、光検出部(viii)で受光される。このため、それぞれの光検出部からの出力信号をＳ７、Ｓ８とすると、第２のプッシュプル信号（ＰＰ２）は（Ｓ８−Ｓ７）で表されることになる。
【００７４】
第２のプッシュプル信号は、対物レンズ１０が非合焦状態にある第１の情報記録面１２ａからの第１の戻り光１４のみを用いており、第１の情報記録面１２ａでは、ディスク溝構造に対しビームは十分小さく絞れていない為、プッシュプル信号はほとんど含まれない。よって、対物レンズのＸ方向の移動量を示すレンズシフト信号となることから、ＰＰ１とＰＰ２を差動演算することでトラッキング誤差信号ＴＥＳ：｛（Ｓ５−Ｓ６）−Ｋ（Ｓ７−Ｓ８）｝を出力することができる（Ｋ：補正係数）。なお、上記プッシュプル信号やトラッキング誤差信号は、不図示の信号処理部（信号処理手段）によって算出することができる。
【００７５】
図５は、ＰＰ１、ＰＰ２、ＴＥＳの関係を表す概略図であり、トラックを横断することで生じるプッシュプル信号がＡ（短周期）、オフセット信号成分がＢ（長周期）である。したがって、プッシュプル信号の振幅とレンズシフト信号によるオフセット発生量が異なる２種類以上のＰＰ信号を演算することにより、レンズシフトしてもオフセットが生じないトラッキング誤差信号を得ることができる。
【００７６】
また、図１における、集積化ユニット１の各構成要素の位置調整は、光学要素部７を、光電変換部６に対し、ＸＹ方向に位置調整することで行われる。
【００７７】
なお、ここまでは、２層ディスク１２に情報を記録する場合を例に挙げて説明したが、２層ディスク１２に記録された情報を再生する場合も光ピックアップ装置１００は同様に動作することができる。
【００７８】
〔実施の形態２〕
図６は、本発明の他の実施形態における光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。図６に示される本発明の他の実施形態では、上記実施形態１と比較して、第１のホログラム素子４１と第２のホログラム８２とが同一基板上に形成されておらず、さらに第１の受光素子３１と第２の受光素子７２も同一基板上に形成されていない。それ以外の構成は、上記実施形態１と同様であるため、上記実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、上記実施形態１と異なる部分のみ説明する。
【００７９】
上記実施形態１では、第１のホログラム素子４１と第２のホログラム素子４２は同一基板上に一体形成されており、また、第１の受光素子３１と第２の受光素子３２も同一基板上に一体形成されている。この場合、第１のホログラム素子４１のＸＹ方向位置を第１の受光素子３１に対し位置決めするだけで光学要素部７を光電変換部６に対し位置調整することができる。
【００８０】
しかし、上記実施形態１のような構成でなくとも、本発明の目的を達することができる。すなわち、図６に示すように、本実施の形態に係る集積化ユニット１’では、第１のホログラム素子４１と第２のホログラム８２とが同一基板上に形成されておらず、さらに第１の受光素子３１と第２の受光素子７２も同一基板上に形成されていない場合であっても、本発明の目的を達成することができる。
【００８１】
つまり、実施形態１における集積化ユニット１の各構成要素の位置調整は、ＦＥＳ信号、ＰＰ１信号、ＲＦ信号等をモニタリングしながら、光分岐部５０とホログラム基板４０からなる光学要素７をＬＤチップ２と受光部３０からなる光電変換部６に対してＸＹ方向に位置調整することによって行われる。この際、第１のホログラム素子４１及び第２のホログラム素子４２がホログラム基板４０上に、第１の受光素子３１及び第２の受光素子３２が受光部３０に一体形成されていることが好ましい。
【００８２】
これに対して、図６に示すように、本実施の形態に係る集積化ユニット１’では、第１のホログラム素子４１のＸＹ方向位置を第１の受光素子３１に対し位置決めした後、第２のホログラム８２のＸＹＺ方向位置を第２の受光素子７２に対して調整する必要がある。しかし、第２のホログラム８２に関しては、３次元の調整（図６では、ＸＺ方向）と同時にＹ方向の調整をすればよい。すなわち、遮光膜５７をＸＺ方向で調整すると同時に、遮光膜５７のＹ方向の位置を対物レンズが合焦状態にある第２の情報記録面１２ｂからの第２の戻り光１５の焦点位置に合わせればよいことを、当業者は容易に理解する。
【００８３】
なお、図６に示すように、本実施の形態に係る集積化ユニット１’では、第１のホログラム素子４１と第２のホログラム素子８２とを同一基板上に形成していないため、光分岐部５０は、第１の光分岐素子５１、第２の光分岐素子５２、及び第３の光分岐素子５３から形成されており、第１の光分岐素子５１と第２の光分岐素子５２との間に第１の光束分離面５１ａが設けられており、第２の光分岐素子５２と第３の光分岐素子５３との間に第２の光束分離面５２ａが設けられている。
【００８４】
すなわち、実施形態１と比べて、本実施の形態に係る集積化ユニット１’では、ミラーとして機能する第３の光束分離面５３ａが必要なく、第２の光束分離面５２ａを透過した第１の戻り光及び第２の戻り光は、そのまま第２のホログラム素子８２に導かれることになる。それ以外の機構は実施形態１と同様であるため、説明を省略する。
【００８５】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施形態について図７及び８に基づいて説明すると以下の通りである。なお、上記実施形態１、２と同様の構成については、上記実施形態１、２と同じ符号を付し、その説明を省略する。本実施形態では、上記実施形態１、２と異なる部分のみ説明する。
【００８６】
図７は、本発明の他の一実施形態における光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。図８は、本実施形態における第２のホログラム素子４２と第２の受光素子３２との関係を表す図である。
【００８７】
本実施の形態において、実施形態１と異なる部分は、遮光膜の有無である。具体的には、実施形態１の集積化ユニット１では、第２のホログラム素子４２に遮光膜１７が設けられているが、本実施の形態に係る集積化ユニット１”では、第２のホログラム素子４２には、遮光膜の替わりにホログラム形成領域４２ｃが形成されている。
【００８８】
図面を用いて説明すると、図１に示す遮光膜１７の部分が、図８の第２ホログラム素子４２にはホログラム形成第６領域（第２のホログラム素子４２における第３のホログラム形成領域）４２ｃが形成されている。これにより、ホログラム形成第６領域４２ｃを、第２ホログラム素子４２のホログラム形成第４領域４２ａとホログラム形成第５領域４２ｂと同一のプロセスで製造することができる。
【００８９】
また、ホログラム形成第６領域４２ｃにおいて、その領域で回折された光が、第２の受光素子３２の受光器で受光されないように回折角度を決めることができるが、ホログラム形成第６領域４２ｃで回折される光は、対物レンズが合焦状態にある第２の情報記録面１２ｂからの第２の戻り光１５である。このため、図８に示すように、第２の受光素子３２上に新たに光検出部(ix)を設けることにより、第２の戻り光１５は光検出部(ix)（第２の戻り光１５のみを受光する光検出部）に受光されることになる。その出力信号をＳ９とすれば、ＲＦ信号（再生信号）を（Ｓ９）とすることも可能である。
【００９０】
もしくは、第２の受光素子３２の光検出部(ix)と第１の受光素子３１の光検出部(i)〜(vi)の出力信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６を組み合わせて｛（Ｓ９）＋（Ｓ１＋Ｓ２＋Ｓ３＋Ｓ４＋Ｓ５＋Ｓ６）｝とすることも可能である。
【００９１】
〔実施の形態４〕
本発明の他の実施形態について図９に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本実施の形態でも、実施形態１〜３の構成と同様の部材には同じ番号を付し、その説明を省略する。本実施の形態では、実施形態１〜３と異なる部分についてのみ説明する。
【００９２】
図９は、本発明の一実施形態による光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。図９に示す本実施形態に係る集積化ユニット１”’では、図１に示す実施形態１の第１の光分岐素子５１と第１のホログラム素子４１の機能を一体化させて偏光ホログラム素子９０としている。偏光ホログラム素子９０は、Ｘ方向の偏光に対して光を回折せずに直進させる機能、及びＹ方向の偏光に対して格子の周期に従い回折させる機能を有している。
【００９３】
偏光ホログラム素子９０が、実施形態１における第１の光分岐素子５１と第１のホログラム素子４１の両方の機能を発揮するため、本実施の形態に係る集積化ユニット１”’では、少なくとも２つの光束分離面と２つのホログラム素子があればよいことになる。
【００９４】
すなわち、ＬＤチップ２から出射された図中Ｘ方向の直線偏光に対して、合焦状態にある第２の情報記録面１２ｂからの第２の戻り光１５及び非合焦状態にある第１の情報記録面１２ａからの第１の戻り光１４は、光学素子９を透過するため、ＬＤチップ２から出射された図中Ｘ方向の直線偏光ではなく、Ｙ方向の直線偏光となっている。このため、まず、偏光ビームスプリッタ面として機能する第１の光束分離面５１ａにより、第１の戻り光１４及び第２の戻り光１５の一部が反射され第２の光束分離面５２ａへ導かれる。また、第１の戻り光及び第２の戻り光の残りの一部は、第１の光束分離面５１ａを透過し、偏光ホログラム素子９０に達した後、偏光ホログラム素子９０により回折され、第１の受光素子３１へ導かれることになる。
【００９５】
ミラーとして機能する第２の光束分離面５２ａは、第１の光束分離面５１ａからの第１の戻り光１４及び第２の戻り光１５を、第２のホログラム素子４２へ反射させる。第２のホログラム素子４２には、第２の戻り光１５が第２のホログラム素子４２上で焦点を結ぶ位置に遮光膜１７が設けられているため、第１の戻り光１４のみを回折し、第２の光学素子３２へ導くことになる。その後の処理は、実施形態１と同様であるため、説明は省略する。
【００９６】
上記の構成によれば、部品数を低減でき、製造工程が簡易化するとともに、コストを削減することができる。
【００９７】
以上のように、本発明に係る光ピックアップ装置は、トラッキング誤差信号を、情報記録媒体の情報記録層のうち対物レンズの合焦位置にある情報記録層によって反射した戻り光と当該対物レンズの非合焦位置にある情報記録層によって反射した戻り光とに基づいて生成すればよいといえる。なお、本明細書では、情報記録媒体が２層の情報記録層を有する場合を例にあげて説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、例えば、情報記録層を２層以上有する多層の情報記録媒体（つまり、３層以上の情報記録層を有する情報記録媒体）に情報を記録及び／又は再生するための光ピックアップ装置も、本発明の技術的範囲に含まれる点に留意すべきである。
【００９８】
情報記録層を２層以上有する多層の情報記録媒体（つまり、３層以上の情報記録層を有する情報記録媒体）に情報を記録及び／又は再生する場合は、上述の２層の情報記録層を有する情報記録媒体に対して情報を記録及び／又は再生した光ピックアップ装置と同じ物を用いて、上述した動作や処理を、情報記録層が増加した分だけ繰り返し行うことによって容易に実施することができる。
【００９９】
つまり、本発明の目的は、メインビームの光量低下が無く、かつ、対物レンズの移動やディスクの傾きによりオフセットの発生しない、複数の情報記録層を有するディスクに対して安定したトラッキングサーボ性能が得られる光ピックアップ装置を提供することにある。
【０１００】
なお、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０１】
例えば、情報記録層を２層以上有するディスク状情報記録媒体へレーザ光を照射する発光部と、当該発光部から照射された光を当該情報記録媒体へ集光させる対物レンズを有する光ピックアップ装置において、当該発光部と当該対物レンズの間に配置され、２層以上の当該情報記録層からの反射光を、当該対物レンズの合焦位置にある情報記録層からの反射光と、当該対物レンズの合焦位置にない情報記録層からの反射光とに分岐する光分岐手段と、当該光分岐手段により分岐された前記対物レンズの合焦位置にある情報記録層からの反射光を受光する第１の受光素子を含む第１の受光手段と、当該光分岐手段により分岐された当該対物レンズの合焦位置にない情報記録層からの反射光を受光する第２の受光素子を含む第２の受光手段とを有し、第１の受光素子から得られる第１のプッシュプル信号と、第２の受光素子から得られる第２のプッシュプル信号からの差信号からトラッキング誤差信号を得る光ピックアップ装置も本発明に含まれ得る。
【０１０２】
また、上記光ピックアップ装置において、上記光分岐手段は、上記発光部と上記対物レンズの間に配置され上記情報記録層からの反射光を分離させる第１の光分岐素子と、第１の光分岐素子で分離された当該情報記録層からの反射光の一部を反射させ第１のホログラムへ導く第２の光分岐素子と、第２の光分岐素子を透過した残りの当該情報記録層からの反射光を反射させ、第２のホログラムへ導く第３の光分岐素子からなり、第２の光分岐素子及び第３の光分岐素子は、上記発光部から照射された光ビームの光軸中心に対し略４５度の角度を成す第１の光分岐素子の光束分離面に平行な反射面を少なくとも有するとともに、第１の光分岐素子、第２の光分岐素子、第３の光分岐素子は一体化されていることが好ましい。
【０１０３】
また、上記光ピックアップ装置において、第１の受光手段は第１のホログラムと第１の受光素子からなり、第２の受光手段は第２のホログラムと第２の受光素子からなり、第１のホログラムと第２のホログラムは同一基板上に形成されていること画好ましい。
【０１０４】
また、上記光ピックアップ装置において、第１のホログラムの領域は、上記ディスク状情報記録媒体の半径方向に平行な分割線により２分割されるとともに、２分割された一方の領域は当該ディスク状情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により更に２分割されることが好ましい。
【０１０５】
また、上記光ピックアップ装置において、第２のホログラムは、ホログラム形成領域と遮光膜形成領域からなり、当該遮光膜形成領域は第２のホログラム上における情報記録層からの反射光の光軸を中心とする略円形状であり、当該対物レンズの合焦位置にある情報記録層からの反射光は第２のホログラムの遮光膜形成領域で略焦点を結び、当該遮光膜により遮光され、当該ホログラム形成領域は、当該遮光膜の形成領域の中心を通り当該ディスク状情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により２分割されることが好ましい。
【０１０６】
また、上記光ピックアップ装置において、第２の受光手段は、第２のホログラムと第２の受光素子からなり、更に、第２のホログラムは、第１ホログラム形成領域、第２ホログラム形成領域、第３ホログラム形成領域からなり、第３ホログラム形成領域は第２のホログラム上での情報記録層からの反射光の光軸を中心とする略円形状であり、上記対物レンズの合焦位置にある情報記録層からの反射光は第３ホログラム形成領域で略焦点を結び、第３ホログラム領域により回折されるとともに、第３ホログラム形成領域を除く残りの領域は、第３ホログラム形成領域の中心を通り上記ディスク状情報記録媒体の半径方向に垂直な分割線により第２ホログラム形成領域、第３ホログラム形成領域に分割されていることが好ましい。
【０１０７】
また、上記光ピックアップ装置において、第１の受光素子と第２の受光素子は同一基板上に形成されていることが好ましい。
【０１０８】
また、上記光ピックアップ装置において、上記発光部、上記光分岐手段、上記第１受光手段、及び第２受光手段が１つの集積モジュールとして一体化されていることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の光ピックアップ装置を使用すれば、複数の情報記録層を有する情報記録媒体に光学的に情報を記録又は再生する際に安定なトラッキングサーボ性能を有し、対物レンズの移動やディスクの傾きに基づくオフセットを発生せず、かつメインビームの光量低下が生じない光ディスク装置を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるホログラム素子４０の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態における第１のホログラム素子４１と第１の受光素子３１との関係を表す図である。
【図４】本発明の一実施形態における第２のホログラム素子４２と第２の受光素子３２との関係を表す図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるＰＰ１、ＰＰ２、ＴＥＳの関係を表す概略図である。
【図６】本発明の他の一実施形態における光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図７】本発明の他の一実施形態における光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【図８】本発明の他の一実施形態における第２のホログラム素子と第２の受光素子との関係を表す図である。
【図９】本発明の他の一実施形態における光ピックアップ装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１’、１”、１”’      集積化ユニット
２      ＬＤチップ（光源）
６      光電変換部
７      光学要素部（光学要素手段）
８      コリメータレンズ
９      光学素子（１／４波長板）
１０    対物レンズ
１１    アクチュエータ
１２    ２層ディスク（情報記録媒体）
１２ａ  第１の情報記録層
１２ｂ  第２の情報記録層
１２ｃ  光透過層
１３    ＬＤチップ２から出射された光ビーム
１４    第１の情報記録面１２ａからの第１の戻り光
１５    第２の情報記録面１２ｂからの第２の戻り光
１６    開口絞り
１７    遮光膜（遮光膜形成領域）
１８    ホログラム形成領域
２０    ホルダ
３０    受光部
３１    第１の受光素子（第１の受光手段）
３２    第２の受光素子（第２の受光手段）
４０    ホログラム基板
４１    第１のホログラム素子（第１のホログラム手段）
４１ａ  ホログラム形成第１領域
４１ｂ  ホログラム形成第２領域
４１ｃ  ホログラム形成第３領域
４２    第２のホログラム素子（第２のホログラム手段）
４２ａ  ホログラム形成第４領域（第２のホログラム手段における第１のホログラム形成領域）
４２ｂ  ホログラム形成第５領域（第２のホログラム手段における第２のホログラム形成領域）
４２ｃ  ホログラム形成第６領域（第２のホログラム手段における第３のホログラム形成領域）
５０    光分岐部（光分岐手段）
５１    第１の光分岐素子
５１ａ  第１の光束分離面
５２    第２の光分岐素子
５２ａ  第２の光束分離面
５３    第３の光分岐素子
５３ａ  第３の光束分離面
５７    遮光膜（遮光膜形成領域）
７２    第２の受光素子（第２の受光手段）
８２    第２のホログラム素子（第２のホログラム手段）
９０    偏光ホログラム素子（第１のホログラム手段）
３２０    第２の受光素子（第２の受光手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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